В декабре 1942 года, не дожидаясь повестки, Анастасия Филипповна ушла на фронт. Служила в 14854-й противотанковой артиллерийской бригаде во взводе связи. 

Первое серьезное боевое крещение получила в боях под Белгородом. Принимала участие в боевых действиях при освобождении города Харькова, Левобережной и Правобережной Украины, отличилась в боях за город Звенигородку Черкасской области. Была участницей многих крупных сражений, проходивших на территории Западной Украины и Западной Европы, Ясско-Кишиневской операции. Освобождала город Бухарест (Румыния), Клуж и Сегед (Венгрия), Годонин, Брно, Новые Замки, Банска-Штявиница (Чехословакия). 

Война для младшего сержанта Васильченко А.Ф. завершилась уже после капитуляции Германии - в августе 1945 года, когда завершились боевые действия против милитаристской Японии. 

Награждена орденом Отечественной войны II степени, медалями «За отвагу», «За Победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», имеет благодарности И. В. Сталина за освобождение городов Белгород и Харьков. 

После войны жила в селе Погромец Волоконовского района. Много лет проработала в системе торговли, в сберкассе. Неоднократно отмечалась как победитель трудового соперничества. 

В настоящее время Васильченко А. В. проживает с семьей дочери в поселке Пятницкое Волоконовского района Белгородской области.